一种功能聚酯纤维的制备方法

摘要

本发明涉及一种功能聚酯纤维的制备方法。将二元醇、多羟基醇与功能无机粉体按照一定的摩尔比混合，利用分阶段酯化，第一酯化阶段酸微过量，保证多元醇中参加酯化反应能力较低的单体充分反应，接入到聚酯分子链中。在第二酯化阶段补充二元醇对共聚酯的端羧基进行调控，多羟基官能团可以提高体系的表观粘度，引入的功能无机粉体（远红外的陶瓷无机粉体、二氧化钛粉体、氧化锌抗菌粉体等），起到包裹作用，提高颗粒的分散均匀性，聚合过程中不易发生沉降，再经缩聚反应制备出功能聚酯。制备的聚酯经熔融纺丝，最终制备得到功能聚酯纤维，具有良好吸湿性能与柔软性能，广泛应用于制备远红外功能、吸湿排汗、抗静电、抗菌贴身面料。

主权项

一种功能聚酯纤维的制备方法，其特征是：依次包括第一酯化反应、第二酯化反应、缩聚反应及经熔融纺丝成型，具体步骤为：（1）第一酯化反应：将二元醇和多羟基醇按照摩尔比98～99.5:0.5～2配置成混合多元醇；按照二元酸羧基官能团与所述混合多元醇的羟基官能团摩尔比1.02～1.10:1添加二元酸；将所述混合多元醇、功能无机粉体与所述二元酸加入酯化反应釜进行第一酯化反应，所述第一酯化反应的压力为0.01～0.5MPa，反应的温度为230～260℃，反应的时间为2～4h；当第一酯化反应出水量达到理论出水量的90～95%，完成第一酯化反应；所述功能无机粉体添加量为所述二元酸质量的0.5%～5%；（2）第二酯化反应：将所述第一酯化反应得到的物料在补充二元醇后进行第二酯化反应，反应的压力为0.1～0.5Mpa，反应的温度为240～270℃，反应的时间为0.5～2h；第二酯化反应直到酯化出水量达到理论出水量的98%以上终止；补充二元醇的物质量为第一酯化添加多元醇的羟基总摩尔数的10.5%～16.3%，使得第一酯化反应和第二酯化反应中总的醇羟基与羧酸官能团的摩尔比为1.10～1.30:1；（3）最后将所述第二酯化反应的混合物进行缩聚反应，经过缩聚反应制得功能聚酯；所述缩聚反应的温度保持在260～280℃；所述缩聚反应持续2～4h；（4）将所述功能聚酯经熔融纺丝成型制备得到功能聚酯纤维；所述功能聚酯纤维为POY、FDY、DTY或短纤维，其纺丝工艺分别为：短纤维纺丝工艺为：纺丝温度为270～300℃，纺丝速度为800～1500m/min，拉伸温度为60～80℃，预拉伸倍率为1.02～1.10，一道拉伸倍率为2.80～3.20，二道拉伸倍率为1.05～1.15，然后经切断，制得功能聚酯短纤维，短纤维的纤度为0.3～5dtex，长度为38mm或51mm；所述功能聚酯短纤维的断裂强度≥2.5cN/dtex，纤维断裂伸长率20‑30%，纤维的表面接触角为45～50°，回潮率≥2.0%，吸水率≥250%；POY纺丝工艺为：纺丝温度为270～300℃，纺丝速度为2000～3000m/min，拉伸温度为60～80℃，总拉伸倍率为1.5～5，制得功能聚酯POY；所述功能聚酯POY的断裂强度≥2.0cN/dtex，纤维断裂伸长率≥100%，纤维的表面接触角为45～50°，回潮率≥2.0%，吸水率≥250%；DTY纺丝工艺为：将所述POY经过8小时平衡后，分别经第一罗拉，第Ⅰ热箱，冷却板，PU盘式假捻器，第二罗拉，网络喷嘴，第Ⅱ热箱，第三罗拉，油轮，最后经过卷绕罗拉卷绕成型，制成功能聚酯DTY；其中第一罗拉的线速度200～600m/min，第二罗拉的线速度500～600m/min，第三罗拉的线速度300～600m/min，卷绕罗拉的线速度400～700m/min，牵伸比1.1～1.8，PU盘式假捻D/Y比为1.2～2.5；所述功能聚酯DTY的断裂强度≥3.0cN/dtex，纤维断裂伸长率15～20%，纤维的表面接触角为40～50°，回潮率≥2.5%，吸水率≥250%；FDY纺丝工艺为：纺丝速度为3500～4200m/min，热辊GR1的速度为1100～1500m/min，温度为80～110℃，热辊GR2的速度为3550～4280m/min，温度为115～135℃，制备得到功能聚酯FDY长丝；所述功能聚酯FDY长丝的断裂强度≥3.5cN/dtex，纤维断裂伸长率20～25%，纤维的表面接触角为45～50°，回潮率≥2.0%，吸水率≥250%。